| Каталог документации / Раздел "Программирование, языки" / Оглавление документа |
| |
|
В данной Главе рассматриваются элементы языка программирования С, включая имена, числа и символы, которые используются для построения программ на С. В данной Главе рассматриваются следующие темы:
Для использования в программах С определено два набора символов: "набор символов С" и "представительный набор символов".
Набор символов С состоит из букв, цифр и символов пунктуации, которые в С имеют специальное значение. Вы строите программу в С, комбинируя символы набора символов С в осмысленные операторы.
Набор символов С является подмножеством представительного набора символов, Представительный набор символов содержит все буквы, цифры и символы, которые имеют графическое представление в виде одного символа. Содержание представительного набора зависит от типа используемого терминала, консоли или символьного устройства.
Все символы программы на С должны быть из набора символов С. Однако, строковые литералы, символьные константы, комментарии и имена файлов в директиве #include могут содержать любой символ из представительного набора.
Каждый символ в наборе символов С имеет в языке конкретное значение, поэтому компилятор выводит сообщение об ошибке при обнаружении несоответствия в использовании символа в программе.
Следующий раздел рассматривает символы из набора символов С и объясняет, как и когда ими пользоваться.
Набор символов С содержит прописные и строчные буквы латинского алфавита, 10 десятичных цифр арабской системы исчисления и символ подчеркивания (_).
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Компилятор С обрабатывает прописные и строчные буквы, как разные символы. Например, если в идентификаторе использована строчная буква a, Вы не можете заменить ее на прописную букву A, а должны использовать строчную букву.
Пробел, смена строки, возврат каретки и символ новой строки называются разделительными символами, т.к. они выполняют функцию пробелов между словами и строками в напечатанной странице. Эти символы отделяют задаваемые пользователем элементы (например, константы и идентификаторы, от других элементов программы.
Компилятор С игнорирует разделительные символы, если они не служат для целей разделения или не являются компонентами символьных констант или строковых литералов. Таким образом, можно использовать дополнительные разделительные символы для улучшения восприятия программы. Компилятор рассматривает комментарии, как разделительные символы. (Комментарии рассматриваются в разделе "Комментарии".)
Знаки пунктуации и специальные символы из набора символов С имеют самое разное предназначение, от организации текста программы до определения задач, которые будут выполнены компилятором или скомпилированной программой. В Таблице 2.1 приведен список знаков пунктуации и специальных символов из набора символов С.
Таблица 2.1. Знаки пунктуации и специальные символы
Символ Название
, запятая
. точка
; точка с запятой
: двоеточие
? знак вопроса
' одинарная цитатная скобка
" двойная цитатная скобка
( левая круглая скобка
) правая круглая скобка
[ левая прямоугольная скобка
] правая прямоугольная скобка
{ левая фигурная скобка
} правая фигурная скобка
< левая угловая скобка
> правая угловая скобка
! восклицательный знак
| вертикальная черта
/ знак деления
\ знак обратного деления
~ тильда
+ плюс
# номер
% процент
& амперсанд
^ крышечка
* звездочка
- минус
= равно
Строки и символьные константы могут содержать "управляющие последовательности". Управляющие последовательности это комбинации символов, состоящие из разделительного символа и неграфических символов. Управляющая последовательность состоит из знака обратного деления (\) за которым следует буква или комбинация цифр.
Управляющие последовательности обычно используются для задания каких-либо действий (например, возврат каретки или сдвиг на табуляцию на экране или на принтере) или для литерального представления неграфических символов и символов, имеющих специальное значение (например, двойные цитатные скобки - "). Таблица 2.2 содержит список управляющих последовательностей.
Таблица 2.2. Управляющие последовательности
Управляющая Название
последовательность
\n новая строка
\t горизонтальная табуляция
\v вертикальная табуляция
\b забой
\r возврат каретки
\f смена листа
\a зуммер
\' одинарная цитатная скобка
\" двойная цитатная скобка
\\ обратное деление
\ddd восьмеричное значение символа ASCII
\xddd шестнадцатеричное значение символа ASCII
Последовательность \ddd позволяет задавать любой символ ASCII (Стандартный Код США по Обмену Информацией), указывая его восьмеричный код из трех цифр. Аналогично, последовательность \xddd позволяет задавать любой символ ASCII, указывая его шестнадцатеричный код из трех цифр. Например, пробел можно указать как \b, \010 (восьмеричное значение) или \x008 (шестнадцатеричное значение).
В восьмеричных управляющих последовательностях можно использовать только цифры от 0 до 7. Хотя и не нужно использовать все три цифры (как это показано в предыдущем абзаце), нужно указать хотя бы одну. Например, можно задать символ забоя ASCII в восьмеричном представлении, как \10. Аналогично, можно использовать по крайней мере одну цифру в шестнадцатеричной управляющей последовательности, и опустить вторую и третью цифру. Более того, можно задать пробел в шестнадцатеричном представлении, как \x08 или \x8.
Примечание
При использовании в строках восьмеричного или шестнадцатеричного представления управляющих последовательностей более безопасно задавать все три цифры. Если не задать все три цифры в управляющей последовательности, а за ней непосредственно следует восьмеричное или шестнадцатеричное число, то компилятор интерпретирует этот символ, как часть управляющей последовательности. Например, если напечатать строку "\x07Bell", то результатом будет {ell, т.к. \x07B будет интерпретировано, как левая фигурная скобка ASCII ({). Строка \x007Bell (обратите внимание на два ведущих нуля) является корректным представлением символа зуммера, за которым следует слово Bell. Строка \x7Bell вызовет появление диагностического сообщения компилятора, т.к. шестнадцатеричная величина 7BE слишком велика, чтобы поместиться в один байт.
Управляющие последовательности позволяют посылать на экран неграфические управляющие символы. Например, управляющий символ \033 часто используется в качестве первого символа в команде управления терминалом или принтером. Некоторые управляющие последовательности зависят от устройств. Например, вертикальная табуляция и смена листа (\v и \f) никак не скажутся при выводе на экран, но произведут указанное действие на принтере.
В программах на С следует всегда представлять неграфические символы в виде управляющих последовательностей, т.к. их непосредственное использование может вызвать появление диагностических сообщений компилятора.
Символ обратного деления можно также использовать в качестве символа продолжения. Если символ новой строки непосредственно следует за знаком обратного деления, то компилятор игнорирует знак обратного деления и символ новой строки и рассматривает следующую строку текста, как часть предыдущей. Это особенно удобно для задания определений предпроцессора, которые могут занимать более одной строки. В прошлом эта особенность использовалась для создания строковых объектов, которые занимали более одной строки текста. Однако, теперь более предпочтительно использовать конкатенацию строк (см."Строковые литералы") для создания длинных строковых литералов.
"Операторы" это символы (состоящие из одного символа или комбинации символов), которые задают манипуляции над значениями. Каждый символ интерпретируется как отдельный элемент, называемый "лексемой". (Определение лексем содержится в разделе "Лексемы".)
В Таблице 2.3 содержится список унарных операторов С с их именами. В Таблице 2.4 содержится список бинарных и тернарных операторов С с их именами. Операторы нужно задавать так, как они показаны в таблицах, без разделительных знаков в многосимвольных операторах. Обратите внимание на то, что три символа операторов (звездочка, знак минуса и амперсанд) появляются в двух таблицах. Их унарная или бинарная интерпретация зависит от контекста, в котором они появляются. Оператор sizeof не включен в эти таблицы. Это скорее ключевое слово (sizeof), чем символ, и поэтому приводится в разделе "Ключевые слова".
Таблица 2.3. "Унарные операторы"
Оператор Название
! логическое НЕ
~ битовое дополнение
- арифметическое отрицание
* индерекция
& адресация
+ унарный плюс
Таблица 2.4. "Бинарные и тернарные операторы"
Оператор Название
+ сложение
- вычитание
* умножение
/ деление
% остаток
<< сдвиг влево
>> сдвиг вправо
<= меньше или равно
> больше
>= больше или равно
== эквивалентно
!= неэквивалентность
& битовое И
| битовое включающее ИЛИ
^ битовое исключающее ИЛИ
|= битовое присвоение включающего ИЛИ
&& логическое И
|| логическое ИЛИ
, последовательное
?: условие
++ инкремент
-- декремент
= простое присвоение
+= присвоение со сложением
-= присвоение с вычитанием
*= присвоение с умножением
/= присвоение с делением
%= присвоение с остатком
>>= присвоение со сдвигом вправо
<<= присвоение со сдвигом влево
&= присвоение с битовым И
^= присвоение с битовым исключающим ИЛИ
Оператор условия является тернарным, а не многосимвольным оператором. Условное выражение имеет вид: выражение?выражение:выражение.
Полное описание каждого оператора содержится в главе "Выражения и присвоения".
Константа это число, символ или строка символов, которая в программе используется, как значение. Значение константы нельзя изменить.
В языке С есть четыре вида констант: целые, с плавающей точкой, символьные и строковые литералы.
Синтаксис: цифры
0цифры
0xцифры
0Xцифры
В Таблице 2.5 приведены примеры трех форм целых констант.
Таблица 2.5. Примеры целых констант
Десятичные Восьмеричные Шестнадцатеричные
10 012 0xa или 0xA
132 0204 0x84
32179 076663 0x7db3 или 0x7DB3
Целые константы всегда имеют положительные значения. Если нужно использовать отрицательное значение, то поместите знак минус (-) перед константой для формирования выражения с отрицательным значением. (В данном случае знак минус интерпретируется как унарный арифметический оператор отрицания.)
Каждой целой константе на основании ее значения присваивается соответствующий тип. Тип константы определяет, какие преобразования будут выполнены при использовании константы в выражении или использовании знака минус (-). Можно сформулировать следующие правила:
Таблица 2.6. Типы, присваиваемые восьмеричным и
шестнадцатеричным константам
Шестнадцатеричные Восьмеричные Тип
0x0-0x7FFF 0-077777 int
0x8000-0xFFFF 0100000-0177777 unsigned int
0x10000-0x7FFFFFFF 0200000-017777777777 long
0x80000000-0xFFFFFFFF 020000000000-037777777777 unsigned long
Можно форсировать целую константу в тип long, указав в конце букву l или L. В Таблице 2.7 показаны некоторые формы целых констант long.
Таблица 2.7. Примеры целых констант long
Десятичные Восьмеричные Шестнадцатеричные
10L 012L 0xaL или 0xAL
79l 0115l 0x4fl или 0x4Fl
Синтаксис: [цифры][.цифры][E|e-[+]цифры]
Константы с плавающей точкой всегда имеют положительные значения. Если нужно использовать отрицательное значение, то поместите знак минус (-) перед константой для формирования выражения с отрицательным значением. В данном случае знак минус интерпретируется как арифметический оператор.
Все константы с плавающей точкой имеют тип double.
Примеры
Следующие примеры иллюстрируют некоторые формы констант и выражений с плавающей точкой:
15.75
1.575E1
1575e-2
-0.0025
-2.5e-3
25E-4
-.125
-.175E-2
Синтаксис: 'символ'
"Символ" в синтаксисе может быть любым символом из представительной таблицы символов (включая любую управляющую последовательность), кроме одиночной цитатной скобки ('), символа обратного деления (\) или символа новой строки (\n). Для использования в качестве символьной константы одиночной цитатной скобки или символа обратного деления нужно поставить перед ними символ обратного деления, как это показано в Таблице 2.8.
Таблица 2.8. Примеры символьных констант
Константа Значение
' ' одиночный пробел
'a' строчная a
'?' знак вопроса
'\b' забой
'\x1B' управляющий символ ASCII
'\'' одиночная цитатная скобка
'\\' обратное деление
Синтаксис: "символы"["символы"]...
"This is f string literal."
Для форсированного перехода на новую строку в строковом литерале нужно в месте предполагаемого разрыва строки вставить управляющую последовательность перехода на новую строку (\n), следующим образом:
"Enter a number between 1 and 100\nOr press Return"
"Long strings can be bro\
ken into two or more pieces."
"Long strings can be broken into two or more pieces."
printf ("This is the first half of the string,"
" this is the second half") ;
This is the first half of the string, this is the second half
Можно использовать конкатенацию строк везде, где был использован символ обратного деления за которым стоит символ новой строки для ввода нескольких строк. Строки могут начинаться в любой колонке исходного текста без какого-либо эффекта при выводе на экран, поэтому их нужно размещать так, чтобы улучшить восприятие исходного текста. Например, следующий указатель инициализирован, как две отдельные строки литералов, с разделительным символом между ними, хранится как одна строка. При ссылке на него, как это проделано в следующем примере, получим результат, идентичный предыдущему примеру:
char *string = ("This is the first half of the string,"
" this is the second half") ;
printf("%s" , string);
"First\\Second"
"\"Yes", I do,\" she said."
Символы строки хранятся последовательно в непрерывной области памяти. Пустой символ (представленный управляющей последовательностью \0) автоматически добавляется в конец строки и отмечает конец каждого строкового литерала. Каждая строка программы рассматривается отдельно, однако не гарантируется, что две идентичные строки получат разные места памяти. Кроме того, программы должны быть разработаны таким образом, чтобы не допускать в процессе своего выполнения модификации строковых литералов.
Строковые литералы имеют тип массива char (char[]). Это значит, что строка это массив элементов типа char. Число элементов массива равно числу символов в строке плюс один для заканчивающего пустого символа.
Синтаксис: буква|_[буква|цифра|_]...
Идентификатор создается его заданием в объявлении переменной, типа или функции. После этого его можно использовать в операторах программы для ссылки на связанный с ним элемент. Хотя метки и являются специальным видом идентификаторов и имеют собственный класс, их создание аналогично созданию идентификаторов для переменных и функций. (Определения описаны в главе "Определения", а метки описаны в главе "Операторы".)
Компилятор С рассматривает прописные и строчные буквы как разные символы, поэтому можно создать разные идентификаторы с одинаковым произношением, но с одной или несколькими буквами иного размера.
Идентификаторы не могут иметь произношение и написание, совпадающее с ключевыми словами языка. Ключевые слова описаны в разделе "Ключевые слова".
Не следует использовать символ подчеркивания в начале идентификатора: в этом случае идентификаторы могут вызвать конфликт с именами системных программ и переменных, и вызвать ошибки. Не гарантируется мобильность программ, имена которых начинаются с подчеркивания.
Примечание
Некоторые компоновщики могут ограничить число и тип символов для времени и сферы действия глобальных величин. (Время и сфера действия рассматривается в одноименном разделе.) Кроме того, компоновщик в отличие от компилятора, не делает различий для прописных и строчных букв. Следует найти в документации на компоновщик налагаемые им ограничения на имена.
Примеры
Приведем ряд примеров для идентификаторов:
j
cnt
temp1
top_of_page
skip12
add
ADD
Add
aDD
"Ключевые слова" это заранее определенные идентификаторы, которые имеют для компилятора С специальное значение. Их можно использовать только так, как они определены. Имя элемента программы не может совпадать по произношению и написанию с ключевым словом.
В языке С имеются следующие ключевые слова:
auto double int struct
break else long switch
case enum register typedef
char extern return union
const float short unsigned
continue for signed void
default goto sizeof volatile
do if static while
Ключевое слово volatile реализовано синтаксически, но в настоящий момент не имеет какой-либо привязанной к ней семантики. Нельзя использовать volatile в качестве имени переменной в программе.
Синтаксис: /* символы */
Комментарии могут появляться везде, где допустимо появление разделительных символов. Комментарий рассматривается компилятором как единичный разделительный символ, поэтому нельзя включать комментарии с лексемами. Однако, из-за того, что компилятор игнорирует символы комментария, в его текст можно включать ключевые слова без появления ошибок.
Для подавления компиляции большой части программы или сегмента программы содержащей комментарии, следует заключить нужную часть программы в скобки директив предпроцессора #if и #endif, а не выделять эту часть программы комментариями (см. "Условная компиляция").
Примеры
Приведем ряд примеров, иллюстрирующих комментарии:
/* Comments can separate and document
lines of programm. */
/* Comments can contain keywords such as for
and while. */
/*****************************************
Comments can occupy several lines.
*****************************************/
/* You cannot /* nest */ comments */
В исходном тексте программы на языке С компилятор распознает основные элементы из групп символов, называемые "лексемами". Лексема это текст исходной программы, который компилятор не анализирует на входящие в него компоненты.
Например, в следующем фрагменте программы слово elsewhere использовано в качестве имени функции. Хотя else и является ключевым словом в С, конфликта между лексемой имени функции и лексемой ключевого слова С не не происходит.
main()
{
int i = 0;
if (i)
elsewhere();
}
Примерами лексем служат могут служить описанные в данной главе операторы, константы, идентификаторы и ключевые слова. Также являются лексемами такие символы пунктуации, как прямоугольные ([]), фигурные ({}) и угловые скобки (<>), двоеточие и запятая.
Лексемы отделяются разделительными символами и другими лексемами, например, операторами и символами пунктуации. Для предотвращения разбивки компилятором элементов на две или несколько лексем, в идентификаторах, многосимвольных операторах и ключевых словах запрещено использование разделительных символов.
Когда компилятор интерпретирует лексемы, он пытается включить в отдельную лексему как можно больше символов до перехода к следующей лексеме. Из-за этой особенности компилятор может неверно интерпретировать лексемы, если они не выделяются разделительными символами.
Пример
Рассмотрим следующее выражение:
i+++j
|
Закладки на сайте Проследить за страницей |
Created 1996-2024 by Maxim Chirkov Добавить, Поддержать, Вебмастеру |